|
|
| 您現(xiàn)在的位置是:首頁(yè)—真空除氧器水箱防震蕩的預(yù)防措施及原因分析？ |
|
真空除氧器水箱防震蕩的預(yù)防措施及原因分析？
真空除氧器水箱防震蕩的預(yù)防措施及原因分析，背景分析：真空除氧器是常規(guī)島的重要熱力設(shè)備，其運(yùn)行是否正常將直接影響電力生產(chǎn)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。真空除氧器在機(jī)組啟動(dòng)初期和機(jī)組停運(yùn)過(guò)程中曾出現(xiàn)過(guò)多次劇烈振動(dòng)現(xiàn)象，不僅會(huì)造成真空除氧器上水管線斷裂，也是真空除氧器水箱壁產(chǎn)生裂紋的原因之一。嚴(yán)重影響設(shè)備和機(jī)組的安全，針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，分析真空除氧器振動(dòng)的根本原因，并提出了有效的預(yù)防振動(dòng)的措施，對(duì)電廠的實(shí)際運(yùn)行和異常響應(yīng)有很好的借鑒作用。
真空除氧器是蒸汽發(fā)電機(jī)組中重要的熱力設(shè)備，其運(yùn)行是否正常將直接影響電廠生產(chǎn)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。但是真空除氧器在運(yùn)行中存在諸多問(wèn)題，如汽水振蕩、真空除氧器振動(dòng)、自生沸騰等，其中尤以真空除氧器的過(guò)度振動(dòng)為常見(jiàn)，真空除氧器振動(dòng)不僅使真空除氧器的運(yùn)行存在安全隱患，降低其可靠性，而且導(dǎo)致其加熱投運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)，滿足不了機(jī)組經(jīng)濟(jì)、快速啟動(dòng)的需要。因此，引起了電力行業(yè)人員的廣泛重視。針對(duì)我廠真空除氧器在機(jī)組啟動(dòng)初期和機(jī)組停運(yùn)過(guò)程中曾出現(xiàn)過(guò)數(shù)次劇烈振動(dòng)現(xiàn)象，分析真空除氧器振動(dòng)的根本原因，并提出了有效的預(yù)防振動(dòng)的措施。
真空除氧器振動(dòng)情況
2014年6月1#機(jī)組在安排小修過(guò)程中，真空除氧器在機(jī)組啟動(dòng)初期和機(jī)組停運(yùn)時(shí)都出現(xiàn)過(guò)多次放炮似的連續(xù)間隔振動(dòng)，整個(gè)管道從94.7m至除氧頭補(bǔ)水管線處都在振顫。振動(dòng)聲音之響，就連主控室人員都能感受到。振動(dòng)造成了真空除氧器上水管線擺動(dòng)和保溫層脫落，同時(shí)也可能造成真空除氧器結(jié)構(gòu)部件損壞，如噴霧頭的脫落、除氧盤的變形、水箱壁的裂紋等。
真空除氧器振動(dòng)原因
機(jī)組在功率運(yùn)行時(shí)，由于真空除氧器的上水流量、抽氣壓力和溫度較為穩(wěn)定，很少發(fā)生真空除氧器振動(dòng)的情況。但在變工況的情況下，如機(jī)組的啟停過(guò)程中，真空除氧器產(chǎn)生振動(dòng)的概率較大。根據(jù)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，對(duì)真空除氧器產(chǎn)生振動(dòng)的原因進(jìn)行分析。
機(jī)組啟動(dòng)前，真空除氧器水位為手動(dòng)控制，上水流量為零。機(jī)組啟動(dòng)后，根據(jù)GOP-002，在機(jī)組準(zhǔn)備升溫升壓前，需要啟動(dòng)一臺(tái)主給水泵，主給水泵啟動(dòng)后走再循環(huán)，真空除氧器內(nèi)的水溫將以4℃/小時(shí)進(jìn)行升溫，約12小時(shí)水溫從90℃上升至140℃，真空除氧器內(nèi)的壓力從0kPa上升至300kPa，高于正常啟動(dòng)時(shí)173KPA壓力要求，隨著給蒸發(fā)器上水和真空除氧器內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽排放，真空除氧器水位緩慢下降，在給真空除氧器手動(dòng)上水過(guò)程中，真空除氧器和上水管線發(fā)生了劇烈的振動(dòng)。
原因分析：
（1）真空除氧器內(nèi)產(chǎn)生的汽錘。在真空除氧器上水前，真空除氧器內(nèi)部是一個(gè)穩(wěn)態(tài)，汽水飽和狀態(tài)，當(dāng)較冷的凝結(jié)水進(jìn)入真空除氧器后，真空除氧器內(nèi)溫度迅速下降，壓力降低，則除氧水箱內(nèi)的水會(huì)劇烈汽化，沸騰。水汽反沖到真空除氧器，進(jìn)入真空除氧器后，又被冷卻，一直反復(fù)。直到補(bǔ)水停止后一段時(shí)間，再恢復(fù)到另一個(gè)平衡點(diǎn)。
（2）溫差導(dǎo)致的振動(dòng)。真空除氧器凝結(jié)水上水管靠近真空除氧器的一端溫度高，遠(yuǎn)離真空除氧器一端的溫度低，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)聲音較大，主要是上水管線振動(dòng)。
（3）加熱蒸汽配入不足，在除氧頭形成水阻氣現(xiàn)象。由于啟動(dòng)階段，頂壓蒸汽壓力不足，不能滿足將溫度較低的給水加熱至或接近飽和溫度的要求，下落過(guò)程中的水流中含有大量的不凝結(jié)氣體。加熱后析出的不凝結(jié)氣體，形成層層氣模，阻礙了蒸汽和水的逆流，導(dǎo)致蒸汽流動(dòng)受阻，向蒸汽的入口方向產(chǎn)生壓力波。隨著蒸汽的集聚，壓力逐漸增大，從而沖破氣模形成劇烈的膨脹波。如此的交替往復(fù)，使真空除氧器產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。
（4）真空除氧器噴霧頭的損壞，在上水管線形成水錘。從由于長(zhǎng)時(shí)間未對(duì)真空除氧器進(jìn)行上水，靠近除氧頭頂部一段水平上水管線的水就會(huì)破損的噴霧頭流出，造成該段管線不滿水，當(dāng)手動(dòng)對(duì)真空除氧器上水時(shí)，在真空除氧器入口管線處形成水錘，造成上水管線的振動(dòng)。
（5）隨著真空除氧器的升溫，靠著除氧頭的上水管線被加熱，液體沸騰也能夠產(chǎn)生氣泡，當(dāng)給真空除氧器上水時(shí)，壓力升高，氣泡將潰滅或體積迅速減小，產(chǎn)生壓力沖擊，出現(xiàn)振動(dòng)或噪聲。
（6）加熱蒸汽管線產(chǎn)生的振動(dòng)。加熱蒸汽管線投運(yùn)時(shí)暖管不充分，管道中的疏水來(lái)不及排出，引起的水錘現(xiàn)象。
（7）給水管線產(chǎn)生的振動(dòng)。反應(yīng)堆提升功率后，真空除氧器頂壓蒸汽未及時(shí)投入或壓力控制閥控制異常，大量的凝結(jié)水進(jìn)入真空除氧器導(dǎo)致真空除氧器壓力急劇下降，真空除氧器和給水管線的水沸騰汽化，造成管線的振動(dòng)，同時(shí)主給水泵的凈正吸入壓頭的下降有氣蝕的風(fēng)險(xiǎn)。
（8）高壓加熱器與真空除氧器相連的疏水管路中形成汽水兩相流。機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，高壓加熱器到真空除氧器疏水閥開(kāi)關(guān)不靈活，管道支吊架不夠，高加水位及高加堵管數(shù)量等，均會(huì)引起高加與真空除氧器相連的疏水管路中形成汽水兩相流，引起管道的劇烈振動(dòng)。同時(shí)由于汽水兩相界面的不穩(wěn)定性，在疏水出口，氣泡破裂時(shí)，容易引發(fā)振動(dòng)。
真空除氧器振動(dòng)的預(yù)防措施
總結(jié)以上引發(fā)振動(dòng)的諸多原因，提出以下防振的原則：
（1）盡量避免大溫差的水在真空除氧器內(nèi)大量摻混。
（2）盡量避免與真空除氧器連通管道內(nèi)形成汽水兩相流。
（3）盡量減少單個(gè)真空除氧器的負(fù)荷波動(dòng)幅度和頻率。
（4）保持蒸汽，疏水，補(bǔ)水管道的暢通，工質(zhì)連續(xù)穩(wěn)定的通入和輸出。
（5）真空除氧器內(nèi)汽水溫度的變化應(yīng)連續(xù)、穩(wěn)定、均勻，合理選擇汽水的引入方式和位置。
（6）增加管系結(jié)構(gòu)的阻尼：該方案是通過(guò)提高管系剛度， 改變結(jié)構(gòu)的固有頻率，有效地防止管系結(jié)構(gòu)發(fā)生共振破壞的可取方案。一般選擇在管系中的懸空彎頭處和振擺嚴(yán)重的管段處，根據(jù)實(shí)際振擺受力方向。結(jié)合周邊環(huán)境許可條件，安裝適當(dāng)?shù)淖枘崞�，以提高管系剛度�?BR> 根據(jù)以上防振原則和機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況，提出解決解決真空除氧器振動(dòng)方案機(jī)組啟停過(guò)程中的注意事項(xiàng)：
（1）機(jī)組停運(yùn)后，當(dāng)蒸發(fā)器壓力降到200Kpa時(shí)，應(yīng)對(duì)真空除氧器頂壓蒸汽進(jìn)行隔離，停運(yùn)電加熱器和將真空除氧器上水切換至手動(dòng)，采用手動(dòng)小流量連續(xù)的補(bǔ)水方式。
（2）機(jī)組啟動(dòng)后，不應(yīng)過(guò)早投運(yùn)真空除氧器電加熱器和啟動(dòng)主給水泵對(duì)真空除氧器進(jìn)行升溫，因?yàn)樯郎睾髸?huì)造成真空除氧器壓力緩慢上升，有可能造成真空除氧器超壓，同時(shí)真空除氧器壓力越高，當(dāng)給真空除氧器上水時(shí)，真空除氧器振動(dòng)越劇烈。
（3）真空除氧器升溫過(guò)程中，如果真空除氧器排氣至凝汽器，可將排氣切至大氣，減緩真空除氧器的壓力上升。
（4）為減小真空除氧器由于長(zhǎng)時(shí)間無(wú)上水的情況下，靠著除氧頭的上水管線溫度隨著真空除氧器的升溫逐漸升高，可間斷性給真空除氧器少量上水，減小上下游管線的溫差。
（5）針對(duì)靠近真空除氧器頂部的上水管線可能存在的氣體，可以通到打開(kāi)排氣閥4321-V4893排除集聚在管線中的氣體。
（6）當(dāng)真空除氧器的保壓蒸汽壓力控制器在手動(dòng)控制時(shí)，若減小D/A的凝結(jié)水上水流量時(shí)（特別是大幅度減少時(shí)），應(yīng)先（或同時(shí)）適當(dāng)關(guān)小保壓蒸汽的壓力控制閥，以免D/A超壓而導(dǎo)致其安全閥起座。同樣，在加大D/A上水流量時(shí)，應(yīng)隨之適當(dāng)開(kāi)大保壓蒸汽的壓力控制閥，以免D/A水溫大幅度下降。
（7）在主系統(tǒng)升溫至150℃后，在準(zhǔn)備提升反應(yīng)堆功率前，應(yīng)投運(yùn)真空除氧器頂壓蒸汽，當(dāng)主蒸汽系統(tǒng)壓力已大于173kPa時(shí)，越早投入保壓蒸汽越有利。 |
|
|
